Illustration de Phobos passant devant Mars. © ianm35, Adobe Stock
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D'étranges interactions avec les vents solaires détectées sur une lune de Mars

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[EN VIDÉO] Mars Express : 15 ans d'observation de Mars en haute résolution  Après avoir parcouru 500 millions de kilomètres pour rejoindre Mars, la sonde Mars Express en a arpenté le double depuis son installation en orbite il y a plus de 15 ans. Pour fêter l’anniversaire de sa caméra haute résolution HRSC, l’ESA et la DLR nous font visiter la Planète rouge à travers ses yeux perçants. Les paysages sont à couper le souffle. 

La sonde Mars Express, en orbite autour de la Planète rouge depuis 2003, a observé la réflexion de particules chargées contenues dans les vents solaires lors de deux survols de la lune Phobos. L'Agence spatiale européenne a ainsi mené plusieurs opérations afin d'étudier plus précisément l'environnement de Phobos.

La lune martienne Phobos intrigue les astronomes, au point de mobiliser la sonde Mars Express. L'Agence spatiale européenne (ESA) publiait le 2 décembre un communiqué détaillant les survols effectués par Mars Express de Phobos, et les données recueillies par l'appareil. Depuis son arrivée dans l'orbite de la Planète rouge en décembre 2003, Mars Express a observé la réfection de particules projetées par les vents solaires. L'ESA cherche donc à comprendre ce satellite naturel, dont les caractéristiques semblent comparables à celles de la Lune. 

Photographie de la lune Phobos par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, en 2008. © Nasa, JPL-Caltech

D'étranges interactions avec le vent solaire

Lancée en 2003, Mars Express a depuis réalisé bon nombre de survols de Phobos, qui orbite à seulement 6.000 kilomètres du sol de Mars. Les caractéristiques de Phobos sont relativement similaires à celles de la Lune, malgré des différences notables. Ainsi, si le diamètre de Phobos est de 22,5 kilomètres (contre 3.473 kilomètres pour la Lune), ce sont des corps rocheux sans atmosphère ni champ magnétique. 

La Lune réfléchit quotidiennement les particules d'énergies chargées émises par les vents solaires. Ces derniers projettent du plasma composé d'électrons et d'ions, qui peuvent dégrader les équipements électroniques dans l'espace et représenter un risque pour les astronautes. La Terre est protégée de ces flux grâce à son champ magnétique, mais la Lune est régulièrement confrontée à ces vents de particules chargées, même si le champ magnétique terrestre peut parfois faire office de bouclier protecteur.  

Schéma des trois survols de Phobos menés par la sonde Mars Express, dont deux ont permis d'observer la réflexion de particules chargées provenant de vents solaires. © ESA

Lors de l'un de ses survols de Phobos en 2008, Mars Express a ainsi pu observer la réflexion de particules chargées à la surface du satellite naturel. Ce phénomène s'est ainsi répété huit ans après, en 2016. Les chercheurs de l'ESA et de la Nasa notaient alors la faible fréquence de survenue de ce phénomène, et l'imputaient alors à une possible réflexion opérée par la sonde elle-même. Les astronomes ont donc élaboré une manœuvre destinée à déterminer si Mars Express était en effet responsable des faits observés en 2008 et 2016.

De « faux survols »

En 2017, l'ESA a donc réalisé de « faux survols » (fake flybys en anglais) afin de vérifier la théorie de la réflexion provoquée par Mars Express. Les ingénieurs de l'agence spatiale ont ainsi répété les mêmes manœuvres qu'en 2008 et 2016, avec des paramètres similaires (position des panneaux solaires, calibrage des instruments...). Mars Express a traversé une zone balayée par les vents solaires, toutefois sans observer Phobos. Ces faux survols ont démontré que la sonde n'a ni produit ni réfléchit de particules chargées en provenance du Soleil. Les chercheurs estiment donc que les données recueillies en 2008 et 2016 pourraient attester de la réflexion des vents solaires à la surface de Phobos. 

Vue d'artiste de la sonde Mars Express, en orbite autour de Mars. © ESA, D. Ducros

Le mystère subsiste cependant concernant les différences d'interactions du vent solaire entre la Lune et Phobos. Le docteur Yoshifumi Futaana, ayant travaillé sur une étude portant sur le survol de Phobos en 2016, explique dans le communiqué de l'ESA : « pour en apprendre plus, nous devons effectuer plus de survols de Phobos avec Mars Express, dans différentes configurations. Même si nous n'observons pas de réflexion de particules chargées, cela nous fournira plus d'informations sur l'environnement du satellite naturel ».

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